《原始误差》PPT课件

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1、§3.3仪器机构误差分析一、原始误差原始误差是由于制造、安装、调整不完善和使用中的磨损、变形等，使得仪器构件、部件的形状、尺寸、相互位置、工作参数偏离理想位置而产生的误差。1．并不是所有构件的误差都带来仪器误差，我们只分析那些对仪器示值误差产生影响的误差。分析原始误差造成的仪器示值误差时要注意：具有原始误差的构件，也就是仪器作用原理图上出现的必不可少的构件——作用件。判断原始误差的标准是什么？（1）只有属于作用件的误差才有可能成为原始误差，但并不是作用件上的所有参数误差都是原始误差。（2）只有影响作用件之间正确关系或状态的零部件参数的误差才是原始误差。判断原始误差的标准是什么？判断原始误差

2、的标准有两条：（2）只有影响作用件之间正确关系或状态的零部件参数的误差才是原始误差。（1）只有属于作用件的误差才有可能成为原始误差，但并不是作用件上的所有参数误差都是原始误差。2.并不是所有作用件的原始误差对仪器精度的影响程度都是一样的，而是有大有小。影响程度被称之为该原始误差的影响系数或传动比。影响系数大说明影响程度大，反之影响程度小。分析原始误差造成的仪器示值误差时要注意：3.在考虑原始误差对仪器示值精度的影响时，只研究构件尺寸或位置变化所造成的误差是不够的，同时要注意零参数（名义值为零）。零参数，如零件的倾斜、配合间隙、度盘偏心等。分析原始误差造成的仪器示值误差时要注意：4.一个原始

3、误差只使仪器产生一定的示值误差，这部分误差，我们称作“局部误差”。从计算方法来看，局部误差是某一原始误差的函数，并且与其它原始误差无关，不因其它原始误差的大小或变化而变化，即“误差独立作用原理”。分析原始误差造成的仪器示值误差时要注意：可以一个一个地计算出原始误差所造成的仪器局部误差。在考虑某一原始误差时，其它原始误差均视为零。各局部误差之和就是仪器的示值误差。由误差独立作用原理得到启示：1．并不是所有构件的误差都带来仪器误差，我们只分析那些对仪器示值误差产生影响的误差。2.并不是所有作用件的原始误差对仪器精度的影响程度都是一样的，而是有大有小。3.在考虑原始误差对仪器示值精度的影响时，只

4、研究构件尺寸或位置变化所造成的误差是不够的，同时要注意零参数（名义值为零）。4.一个原始误差只使仪器产生一定的示值误差，这部分误差，我们称作“局部误差”。分析原始误差造成的仪器示值误差时要注意：二、原始误差计算方法微分法几何法作用线与瞬时臂法（一）微分法首先根据仪器（或机构）的传动特性列出它的传动方程式，然后对方程进行全微分，方程的全微分值就代表仪器的示值误差量。设仪器的传动方程为：式中：——输出量；——输入量；——仪器的结构参数。对上式进行全微分，得其中，表示了原始误差所造成的仪器的局部误差；偏导数，，…，表示各原始误差对仪器误差的影响程度，即各原始误差的影响系数或传动比。例题杠杆百分表

5、示值误差的计算取量端位移增量为零，（精度计算中通常可取输入增量为零），则对上两式进行全微分，则有已知杠杆百分表的传动方程式为：得：仪器指针（输出端）角位移偏差与机构参数原始误差的关系式为把指针角位移偏差折合为示值误差的关系为：当指针转过一个角节，指针末端所走过的圆周距离为（L为指针长度）因此，结论：①传动链中任一杠杆臂长的相对误差直接反映为仪器示值误差的相对误差；②臂长误差反映的示值误差为累积误差，即这种误差随着测量行程的增大而成比例的增长。测头的臂长为＝7.5mm，而实际制造尺寸为7.5+0.075mm，那么可以算出测头臂长的相对误差为＝+1％，因此反映示值相对误差为－1％，当量程为1m

6、m时局部误差为－0.01mm。改变臂长又可以抵消局部误差。例如装配后1mm量程上累计的局部误差为－0.02mm，即相对局部误差为。我们改变臂长，使之产生的相对局部误差来抵消，即测头臂长缩短＝0.15mm。原始误差影响系数的简化计算问题该项局部误差在简化计算中被简略了1％。如果我们把一项局部误差简作0.01mm。简略计算的误差也只有0.01×0.01mm=0.0001mm=0.1μm。这样我们就可以忽略不计简化的误差。在上述公式的演变过程中用代替，此时影响系数被简略的百分数（即相应项局部误差被简略的百分数）设＝10°，以弧度代入得：原始误差影响系数的简化计算问题结论：①原始误差的影响系数为三

7、角函数时，在角不大的情况下()，可以作下面的计算：，，。结论：原始误差影响系数的简化计算问题②原始误差的影响系数的简化计算只引起相对误差，无论高精度仪器还是低精度仪器都可以进行上述计算。但越大，简化计算的误差也越大。结论：原始误差影响系数的简化计算问题③我们讨论的问题是原始误差影响系数为三角函数时的简化问题，在其它部位出现的三角函数是否简化应作具体分析。如原理误差中的不能简化为。（二）几何法二、原始误差计算方法这种方法就